CN208153615U - 动力吸振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力吸振器，属于机械减振技术领域，包括吸振单元、信号采集与控制单元，吸振单元包括基座、质量块、橡胶块；基座内腔设有将内腔分为第一腔体、第二腔体及第三腔体的两组活塞机构；活塞机构由电机控制；第一腔体与第三腔体中盛装有密度不同的液体物质；质量块内腔设有将内腔分为第四腔体及第五腔体的隔挡机构；第四腔体与第五腔体上分别设有排气装置；橡胶块上设有通道；信号采集与控制单元包括依次连接的加速度传感器、电荷放大器及控制器；控制器与电机相连。本实用新型提供的动力吸振器，能够改变质量块的重量，实现吸振频率可调，质量块重量调节范围大，使吸振频率范围宽泛，且控制方式容易实现，系统可靠性高。

Description

动力吸振器

技术领域

本实用新型属于机械减振技术领域，更具体地说，是涉及一种动力吸振器。

背景技术

动力吸振器利用共振系统吸收物体的振动能量以减小物体振动，是常用的减振控制装置，广泛应用于汽车、船舶、海洋工作平台、大跨桥梁等技术领域。

动力吸振器属于单自由度吸振系统，仅能消除单一频率的振动激励，振动频率与橡胶刚度及质量块质量有关，对于变频率的振动激励吸振效果不大，而大部分频率可调的吸振器结构复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力吸振器，以解决现有技术中存在的吸振频率单一，及结构复杂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种动力吸振器，包括吸振单元、信号采集与控制单元，所述吸振单元包括具有内腔的基座、具有内腔的质量块，以及设于所述基座与所述质量块之间的橡胶块；所述基座内腔设有用于将基座内腔分为第一腔体、第二腔体及第三腔体的两组活塞机构；所述活塞机构与所述基座内腔腔壁滑动配合；两组所述活塞机构分别由电机控制可在第一腔体、第三腔体中滑动；所述第一腔体与所述第三腔体中盛装有密度不同的液体物质；所述质量块内腔设有用于将质量块内腔分为第四腔体及第五腔体的隔挡机构；所述隔挡机构与所述质量块内腔腔壁过盈配合；所述第四腔体及所述第五腔体上分别设有排气装置；所述橡胶块上设有通道，所述第一腔体经所述通道与所述第四腔体连通，所述第三腔体经所述通道与所述第五腔体连通；

所述信号采集与控制单元包括固定在所述基座上用于采集振动信号的加速度传感器、电荷放大器及控制器；所述加速度传感器的输出端与所述电荷放大器的输入端相连；所述电荷放大器的输出端与所述控制器的输入端相连；所述控制器的输出端与所述电机的输入端相连。

进一步地，所述活塞机构包括第一活塞片，以及与所述第一活塞片垂直连接的旋杆；所述旋杆的一端伸出所述基座，且该端经联轴器与所述电机的输出端相连。

进一步地，所述第一活塞片的外周面上包覆有橡胶层。

进一步地，所述基座的纵向截面为凹字形，所述质量块设于所述基座的下凹部分；所述活塞机构设置在所述基座的底部。

进一步地，所述隔挡机构为第二活塞片；所述第二活塞片与所述质量块的内腔腔壁滑动配合。

进一步地，所述第二活塞片的外周面上包覆有橡胶层。

进一步地，所述排气装置包括设置于所述第四腔体及第五腔体上的通孔、设于所述通孔内的单向阀，以及固定在所述通孔顶部的排气螺栓。

进一步地，所述第一腔体中盛装的液态物质为水，第三腔体中盛装的液态物质为水银，第二腔体为空气腔。

本实用新型提供的动力吸振器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的动力吸振器，通过设置相互连通的第一腔体与第四腔体、第三腔体与第五腔体，并通过电机带动活塞机构移动，以使第一腔体内的液态物质流入第四腔体或第四腔体的物质回流至第一腔体，及/或第三腔体内的液态物质流入第五腔体或第五腔体的物质回流至第三腔体，从而改变质量块的重量，实现吸振频率可调；

另外，由于第一腔体、第三腔体中的液态物质的密度不同，不同密度的液态物质可以以不同体积存在于质量块中，使得质量块的重量调节范围大，从而使本实用新型的动力吸振器的吸振频率范围更加宽泛；

吸振单元根据信号采集与控制单元对吸振器的固有频率进行调节，控制方式容易实现，系统可靠性高；

本实用新型的动力吸振器具有结构简单、安装方便、成本低廉的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的动力吸振器的结构示意图。

图中：10、基座；11、第一腔体；12、第二腔体；13、第三腔体；14、活塞机构；141、第一活塞片；142、旋杆；15、电机；16、联轴器；20、质量块；21、第四腔体；22、第五腔体；23、隔挡机构；30、橡胶块；31、通道；40、排气装置；41、通孔；42、单向阀；43、排气螺栓；50、加速度传感器；60、电荷放大器；70、控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，现对本实用新型提供的动力吸振器进行说明。所述动力吸振器，包括吸振单元、信号采集与控制单元。

吸振单元包括具有内腔的基座10、具有内腔的质量块20，以及设于基座10与质量块20之间的橡胶块30。

基座10内腔设有用于将基座10内腔分为第一腔体11、第二腔体12及第三腔体13的两组活塞机构14；活塞机构14与基座10内腔腔壁滑动配合；活塞机构14由电机15控制可在基座10内腔滑动；第一腔体11与第三腔体13中盛装有密度不同的液体物质。

质量块20内腔设有用于将质量块20内腔分为第四腔体21及第五腔体22的隔挡机构23。隔挡机构23与质量块20内腔腔壁过盈配合。第四腔体21及第五腔体22上分别设有排气装置40。

橡胶块30上设有通道31，第一腔体11经通道31与第四腔体21连通，第三腔体13经通道31与第五腔体22连通。

信号采集与控制单元包括固定在基座10上用于采集振动信号的加速度传感器50以及电荷放大器60与控制器70，加速度传感器50的输出端与电荷放大器60的输入端相连，电荷放大器60的输出端与控制器70的输入端相连，控制器70的输出端与电机15的输入端相连。

本实用新型提供的动力吸振器的吸振频率的改变过程如下：

基座10受外界激励振动，加速度传感器50采集基座10的振动信号，并通过电荷放大器60放大后传递至控制器70，控制器70对振动信号进行分析，得到基座10的振动频率，并发出控制信号，控制与活塞机构14连接的电机15开启，控制器70能够根据分析的振动频率控制开启的电机15的数量，以及活塞机构14推动的距离，同时开启排气装置40，活塞机构14能够推动第一腔体11的液态物质流入第四腔体21或第四腔体21内物质流回第一腔体11，及/或推动第三腔体13内的液态物质流入第五腔体22或第五腔体22内的物质流回第三腔体13，以改变质量块20的质量，进而调节该动力吸振器的吸振频率，控制器70能够实时分析基座10的振动频率，利用信号采集与控制模块实现对外界激振频率的追踪，达到最优减振。

本实用新型提供的动力吸振器，与现有技术相比，通过设置相互连通的第一腔体11与第四腔体21、第三腔体13与第五腔体22，并通过电机15带动活塞机构14移动，以使第一腔体11内的液态物质流入或流出第四腔体21，及/或第三腔体13内的液态物质流入或流出第五腔体22，从而改变质量块20的重量，实现吸振频率可调；另外，由于第一腔体11、第三腔体13中的液态物质的密度不同，不同密度的液态物质可以以不同体积存在于质量块20中，使得质量块20的重量调节范围大，从而使本实用新型的动力吸振器的吸振频率范围更加宽泛；吸振单元根据信号采集与控制单元对吸振器的固有频率进行调节，控制方式容易实现，系统可靠性高。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，活塞机构14包括第一活塞片141，以及与第一活塞片141垂直连接的旋杆142。第一活塞片141的中心部位设有内螺纹孔，旋杆142的外周面上设有外螺纹，旋杆142的一端穿过内螺纹孔，旋杆142与第一活塞片141螺纹连接，旋杆142的另一端伸出基座10，且该端经联轴器16与电机15的输出端相连。旋杆142与第一活塞片141螺纹连接，方便推动第一活塞片141移动。

进一步地，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，第一活塞片141的外周面上包覆有橡胶层，橡胶层与基座10内腔腔壁过盈配合，以保证第一腔体11及第三腔体13内的液态物质不会流入第二腔体12内，第二腔体12为空气腔。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，基座10的纵向截面为凹字形，质量块20设于基座10的下凹部分，活塞机构14设置在基座10的底部。基座10采用凹字形结构，质量块20设于基座10中，使得该动力吸振器的集成性能好，便于安装。

进一步地，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，隔挡机构23为第二活塞片；第二活塞片与质量块20的内腔腔壁滑动配合。第二活塞片滑动，可以改变第四腔体21及第五腔体22的体积，进而能够增加流入第四腔体21的液态物质的体积或增加流入第五腔体22的液态物质的体积，从而改变质量块20的质量，并且能够使质量块20的质量调节范围大，从而使本实用新型的动力吸振器的吸振频率范围更加宽泛且更加精确。

进一步地，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，第二活塞片的外周面上包覆有橡胶层。橡胶层与质量块20内腔腔壁过盈配合，以保证第四腔体21及第五腔体22内的液态物质不会混合。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，排气装置40包括设置于第四腔体21及第五腔体22上的通孔41、设于通孔41内的单向阀42，以及固定在通孔41顶部的排气螺栓43。排气装置40用于降低第四腔体21及第五腔体22内的压力，使第四腔体21与第一腔体11、第五腔体22与第三腔体13的压力平衡，进而不影响活塞机构14运动。

进一步地，作为本实用新型提供的动力吸振器的一种具体实施方式，第一腔体11中盛装的液态物质为水，第三腔体13中盛装的液态物质为水银，第二腔体12为空气腔。水银与水的密度差值较大，因此能使质量块20的重量得到较大范围的调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.动力吸振器，包括吸振单元、信号采集与控制单元，其特征在于：所述吸振单元包括具有内腔的基座、具有内腔的质量块，以及设于所述基座与所述质量块之间的橡胶块；所述基座内腔设有用于将基座内腔分为第一腔体、第二腔体及第三腔体的两组活塞机构；所述活塞机构与所述基座内腔腔壁滑动配合；两组所述活塞机构分别由电机控制可在第一腔体、第三腔体中滑动；所述第一腔体与所述第三腔体中盛装有密度不同的液体物质；所述质量块内腔设有用于将质量块内腔分为第四腔体及第五腔体的隔挡机构；所述隔挡机构与所述质量块内腔腔壁过盈配合；所述第四腔体及所述第五腔体上分别设有排气装置；所述橡胶块上设有通道，所述第一腔体经所述通道与所述第四腔体连通，所述第三腔体经所述通道与所述第五腔体连通；

所述信号采集与控制单元包括固定在所述基座上用于采集振动信号的加速度传感器、电荷放大器及控制器；所述加速度传感器的输出端与所述电荷放大器的输入端相连；所述电荷放大器的输出端与所述控制器的输入端相连；所述控制器的输出端与所述电机的输入端相连。

2.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述活塞机构包括第一活塞片，以及与所述第一活塞片垂直连接的旋杆；所述旋杆的一端伸出所述基座，且该端经联轴器与所述电机的输出端相连。

3.如权利要求2所述的动力吸振器，其特征在于：所述第一活塞片的外周面上包覆有橡胶层。

4.如权利要求3所述的动力吸振器，其特征在于：所述基座的纵向截面为凹字形，所述质量块设于所述基座的下凹部分；所述活塞机构设置在所述基座的底部。

5.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述隔挡机构为第二活塞片；所述第二活塞片与所述质量块的内腔腔壁滑动配合。

6.如权利要求5所述的动力吸振器，其特征在于：所述第二活塞片的外周面上包覆有橡胶层。

7.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述排气装置包括设置于所述第四腔体及第五腔体上的通孔、设于所述通孔内的单向阀，以及固定在所述通孔顶部的排气螺栓。

8.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述第一腔体中盛装的液态物质为水，所述第三腔体中盛装的液态物质为水银，所述第二腔体为空气腔。